• 2 Gennaio 2022 12:44

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

FUOCHI D’ARTIFICIO: REAZIONI COLORATE, MOTI ACCELERATI

I fuochi artificiali, con le loro ardite traiettorie, strisce luminescenti, multicolori e fragorose, riempiono allegramente le gelide notti invernali…Ma sono anche espressioni evidenti e suggestive di varie leggi chimiche e fisiche.

Fondamentalmente, si tratta di reazioni chimiche esotermiche, che avvengono cioè con rilascio di energia, sotto forma di luce e calore, ma anche con rumori particolari, a partire da polveri, in cui sono presenti vari composti, ognuno scelto con obiettivo preciso di colori ed effetti strutturali. Il composto basilare è la polvere nera, fatta di Potassio, carbonella, Zolfo, che al contrario di certi combustibili abituali, come legna, benzina e carta, non brucia tramite l’Ossigeno atmosferico, ma per certi ossidanti solidi, con produzione di vari gas, che causano espansione e fumi.

Essa, racchiusa in un involucro di cartone spesso, come altre miscele esplosive costuisce la parte centrale, a cui seguono molte palline, sia di polvere nera che di altri composti chimici. Anche i suoni non sono casuali, ma prodotti da particolari acidi organici aggiunti, come il gallico e il pirico.

 I bellissimi colori vengono dal riscaldamento di diversi metalli, il rosso, dal Litio, il giallo arancione dal Sodio, il verde dal Bario, il blu verdastro dal Rame. Ciò dipende dal fatto che negli atomi sottoposti a riscaldamento,  gli elettroni passano a livelli di energie più alte, ma poi ritornano a quelli iniziali, emettendo luci di vari colori. Inoltre altre sostanze metalliche, contenenti l’Alluminio, l’Antimonio, il Magnesio, il Titanio e lo Zinco col surriscaldamento servono a rendere i fuochi molto brillanti.

Notevoli anche gli aspetti fisici, che consentono la visualizzazione spettacolare di precise leggi cinematiche. Nella prima metà del 600, Galileo studiò in particolare i moti accelerati dei corpi in caduta libera e lungo piani inclinati. Scoprì tra l’altro che, a parità di altezza, essi arrivano a terra con la stessa velocità, mentre i tempi sono diversi, proporzionali alla lunghezze del piano.

I frammenti che cadono, dotati di moto accelerato, avendo lo spazio percorso che dipende dal quadrato del tempo impiegato, percorrono traiettorie paraboliche; inoltre essi si vedono tutti nella stessa circonferenza di cerchi sempre maggiori, costituendo così una sfera che si va sempre più  ampliando, sino alla caduta a terra.

In conclusione, dal meraviglioso spettacolo dei fuochi artificiali, alcuni davvero sorprendenti, con effetti insoliti, possiamo imparare molto anche sul piano scientifico e vedere così la realizzazione concreta di formule e leggi che altrimenti parrebbero piuttosto astratte e lontane dal contesto reale. Purtroppo ogni anno con i botti di capodanno si verificano casi di persone gravemente ferite, di cui alcune restano menomate per sempre, a causa di superficialità e mancanza di distanze opportune. Meglio godersi i fuochi d’artificio da lontano, affidati a persone esperte e scrupolose.

Crediti fotografici:

Corriere.it/ pilloledichimica.it/ youmath.it

VIDEO: Capodanno a Napoli

Dante Iagrossi

LAUREATO IN FISICA, DOCENTE DI MATEMATICA E SCIENZE ALLE MEDIE, ORA IN PENSIONE, SI E' APPASSIONATO SOPRATTUTTO ALLA BIOLOGIA E PROBLEMATICHE AMBIENTALI. HA SCRITTO VARI ARTICOLI DIVULGATIVI, ALCUNI PUBBLICATI IN RETE, DOPO LA LETTURA DI SAGGI E RICERCHE SCIENTIFICHE.  IL RACCORDO TRA SCUOLA E RICERCA NON E' FACILE, MA SI PUO' TENTARE

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